東北大學的研究人員最近開發了一種鈣金屬可充電電池原型，能夠重複充電 500 次。五百次循環是電池實際使用的基準。由於開發了碳和硫化銅納米粒子和氫化物基電解質的複合陰極，取得了這一成果。
隨著電動汽車和電網規模儲能係統的強制銷售不斷增加，探索鋰離子電池替代品的需求從未如此強烈。
這一發現剛剛發表在《高級科學》雜誌上。
Progress 專注於足球元素，現在正在測試原型。鈣 (Ca) 是地殼中第五大最豐富的元素，應用廣泛且價格低廉，並且具有比鋰離子電池 (LIB) 更高的能量密度潛力。人們還認為，它的特性有助於加速離子在電解質和陰極材料中的傳輸和擴散，使其比鎂和鋅等其他 LIB 替代品更具優勢。
不幸的是，金屬鈣電池的商業可行性仍然存在許多障礙。缺乏有效的電解質和缺乏具有足夠 Ca2+ 存儲能力的陰極材料被證明是主要障礙。
鈣金屬電池原型方案。
2021年，當前研究組的部分成員為第一個問題提供了解決方案，即製造了一種基於氫簇（單碳硼烷）的新型無氟鈣電解質。電解液已顯示出顯著改善的電化學性能，
對於當前的研究，測試了具有硫化銅 (CuS) 和碳納米顆粒複合陰極以及氫化物基電解質的金屬鈣電池的長期運行情況。硫化銅在自然界中含量豐富，具有良好的電化學性能。其層狀結構使其能夠儲存多種陽離子，包括鋰、鈉和鎂。它具有560mAh g-1的超大理論容量，是目前鋰離子電池正極材料的兩到三倍。
通過納米顆粒化和與碳材料的複合，Kisu 和他的同事們能夠製造出能夠儲存大量鈣離子的陰極。通過使用氫化物型電解質，他們生產了一種具有高度穩定的循環效率的電池。基於第 10 次循環容量，原型電池在 500 次循環後保持 92% 的容量保持率。
該小組相信，他們的發現將有助於推進鈣基電池陰極材料的研究。“我們的研究證實了金屬鈣陽極長期運行的可行性，我們希望該結果將加速金屬鈣電池的發展，”基須說。
使用的材料將允許開發強大的電池，但成本極低。這將是我們仍在等待的真正的電力革命。
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文章Made the first usable calcium battery prototype, with potentially very low cost，來自Scenari Economico 。
這是在 Tue, 30 May 2023 06:00:44 +0000 在 https://scenarieconomici.it/realizzato-il-primo-prototipo-di-batteria-al-calcio-utilizzabile-dai-costi-potenzialmente-bassissimi/ 的報紙 “Scenari Economici” 上發表的文章的翻譯。